隨著人工智能的快速發(fā)展,移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)趨于智能化、人性化。基于激光雷達(dá)的移動(dòng)機(jī)器人在已知環(huán)境下導(dǎo)航技術(shù)逐漸成熟。移動(dòng)機(jī)器人能夠在礦井封閉環(huán)境下提供安全檢測(cè)服務(wù)�，F(xiàn)有的導(dǎo)航控制算法要求頻繁的人機(jī)交互以保障機(jī)器人的導(dǎo)航正確性,導(dǎo)致巡邏檢查機(jī)器人的自主能力差。此外由于傳感器數(shù)據(jù)采集的延遲,移動(dòng)機(jī)器人躲避動(dòng)態(tài)障礙物的能力不足。針對(duì)上述問(wèn)題本文研究設(shè)計(jì)了基于簡(jiǎn)易控制命令的自主導(dǎo)航移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)。本文的主要的研究?jī)?nèi)容:1、研究了移動(dòng)機(jī)器人的導(dǎo)航原理并基于現(xiàn)有的導(dǎo)航功能設(shè)計(jì)多模式控制功能。控制功能將移動(dòng)機(jī)器人的移動(dòng)情況分為緊急停止、充電、循環(huán)運(yùn)動(dòng)以及定點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)機(jī)器人對(duì)不同需求的運(yùn)動(dòng)。2、在礦井封閉昏暗環(huán)境下,提出一種使用稀疏激光雷達(dá)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)障礙物檢測(cè)與追蹤方式,利用數(shù)據(jù)特性彌補(bǔ)目標(biāo)數(shù)據(jù)稀疏的缺點(diǎn),實(shí)現(xiàn)檢測(cè)、追蹤。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,算法在封閉昏暗環(huán)境下利用稀疏數(shù)據(jù)能實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)態(tài)障礙物的檢測(cè)與追蹤,并且因?yàn)閿?shù)據(jù)量少,處理迅速,適用于全方位移動(dòng)機(jī)器人的導(dǎo)航。3、研究了大范圍的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)工作原理,結(jié)合礦井環(huán)境設(shè)計(jì)了控制移動(dòng)機(jī)器人的無(wú)線局域網(wǎng)。根據(jù)國(guó)家安全標(biāo)準(zhǔn)研究了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、移動(dòng)設(shè)備、安全檢測(cè)設(shè)備等的安裝... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１?（ａ）工業(yè)機(jī)械臂?圖１．１?（ｂ）金屬冶煉??隨著機(jī)器人的智能化水平提高，移動(dòng)機(jī)器人己經(jīng)由工業(yè)生產(chǎn)逐漸擴(kuò)展應(yīng)用到??服務(wù)行業(yè)

?第１章緒論???具有避障能力餐廳機(jī)器人，能夠代替服務(wù)員完成送餐工作，在送餐過(guò)程中既能有??效的躲避顧客又能平穩(wěn)的運(yùn)送菜肴。有機(jī)器人的幫助，服務(wù)員更專(zhuān)注于給客人提??供良好的服務(wù)如圖１．２所示。??？驗(yàn)??灌??／?－???■—??Ｉ?—??圖１．２服務(wù)機(jī)器人??智能移動(dòng)機(jī)器人能夠正常工作依賴(lài)于可靠的導(dǎo)航系統(tǒng)，而移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航功??能的實(shí)現(xiàn)依賴(lài)于對(duì)障礙物的檢測(cè)、地圖的構(gòu)建。傳統(tǒng)的導(dǎo)航方式直接利用傳感器??采集的信息確定可行使區(qū)域，根據(jù)某一時(shí)刻采集的信息指導(dǎo)機(jī)器人完成接下來(lái)一??段時(shí)間的導(dǎo)航。如果只包含靜態(tài)障礙物的地圖，導(dǎo)航是正確的，但是如果有動(dòng)態(tài)??障礙物，其結(jié)果并不理想。對(duì)于動(dòng)態(tài)障礙物的檢測(cè)與追蹤以及預(yù)測(cè)軌跡可以改進(jìn)??傳統(tǒng)方式的不足�；谝曈X(jué)傳感器的物體檢測(cè)與追蹤己經(jīng)比較成熟，但是視覺(jué)傳??感器不能提供距離信息，且必須在光照良好條件下使用，限制其在機(jī)器人導(dǎo)航方??面的應(yīng)用。而激光雷達(dá)不受光照影響并且能提供距離數(shù)據(jù)，輔助完成機(jī)器人導(dǎo)航、??追蹤等任務(wù)。近年來(lái)，使用激光雷達(dá)數(shù)據(jù)提取動(dòng)態(tài)障礙物軌跡信息并預(yù)測(cè)輔助移??動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃己經(jīng)有大量成果。??礦井Ｗ是為了開(kāi)采礦產(chǎn)修建的深井、地下建筑、運(yùn)輸設(shè)備等的總稱(chēng)。根據(jù)礦??井的深度和大小劃分礦井規(guī)模，設(shè)計(jì)礦井時(shí)需要考慮礦井的使用壽命和含礦量。??為了提高礦井的生產(chǎn)能力和服務(wù)年限可以通過(guò)提供更全面的設(shè)計(jì)方案、準(zhǔn)備事故??預(yù)防方案及定期礦井維護(hù)、制定事故處理準(zhǔn)則。??２??

?第１章緒論???ｍＭ??Ｍｉｙ??圖１．３礦井巷道??現(xiàn)今己經(jīng)有大量的礦井投入生產(chǎn)，所以對(duì)礦井的維護(hù)及事故預(yù)防是最有效提??高礦井的生產(chǎn)能力和服務(wù)年限的方式。除了礦井工作人員自覺(jué)遵守礦井手冊(cè)，還??需要維護(hù)人員定期檢測(cè)，檢測(cè)方面有礦井軌道、維護(hù)運(yùn)輸線路軌道，主要標(biāo)準(zhǔn)有??軌道中心線、傾斜度與標(biāo)準(zhǔn)高度、接頭平整度、方向軌面平滑度、軌道距離、鋼??軌水平等；礦井巷道檢查維護(hù)巷道是工人通行的主要通道，其安全性關(guān)乎工人生??命。要求巷道保持暢通如圖１．３所示，沒(méi)有障礙物影響通行，此外巷道水溝暢通，??蓋板齊全，牢固，巷道路標(biāo)和避災(zāi)指示牌齊全方向正確，主要運(yùn)輸大巷粉刷質(zhì)量??過(guò)關(guān)；礦井電纜維護(hù)，主要的日常檢查為低壓電網(wǎng)中的防爆接線盒，接線端子無(wú)??松動(dòng)，電纜的懸掛情況，高壓鎧裝電纜的金屬、鎧裝是否斷裂，主井井筒中的電??纜松動(dòng)與損壞情況；礦井機(jī)電設(shè)備的維護(hù)，機(jī)電設(shè)備維護(hù)主要涉及零件的檢查，??修整，更換以及精度校核等。??１．２研究現(xiàn)狀??１．２．１移動(dòng)機(jī)器人的導(dǎo)航現(xiàn)狀??智能移動(dòng)機(jī)器人的控制基礎(chǔ)是導(dǎo)航功能，至今為止對(duì)移動(dòng)機(jī)器人的導(dǎo)航功能??３??


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